涡旋光束的特性及其在光通信的应用
[Abstract]:In recent decades, the rapid development of mobile communication technology, from 2G to the current 4G, the communication rate has increased hundreds of times, the current level of social information is still improving, the demand for communication capacity is also increasing. How to improve the communication capacity has become the focus of attention. Because the vortex beam is a beam with helical phase distribution, its expression has the phase factor exp (il 胃). Each photon in the beam carries the orbital angular momentum of l 畏, where l is called the topological charge number, and the vortex beam provides the division amplitude and frequency. A new degree of freedom outside the phase is orbital angular momentum and the number of orbital angular momentum of vortex beams is infinite theoretically. Therefore its application in optical communication can greatly improve the communication capacity. In this paper, the generation, measurement and application of vortex beam in optical communication are studied theoretically and experimentally. The main contents are as follows: firstly, the angular momentum of vortex beam is analyzed theoretically, four kinds of common vortex beam types are introduced, and several typical applications of vortex beam are discussed. Secondly, the principle of spiral phase plate method to generate vortex beam, the construction of experimental device and the experimental results of vortex beam with different topological charge numbers are introduced. The vortex beam with corresponding topological charge number is simulated by mathcad mathematical simulation software. At the same time, the generation principle of cross-shaped hologram is analyzed in detail and simulated. Thirdly, the topological charge number of vortex beam measured by inclined spherical lens is studied in theory and experiment. Finally, the theory of vortex beam multiplexing and demultiplexing is analyzed theoretically. The diffraction characteristics of vortex beam through the cross section hologram are analyzed and simulated by mathematical software. At the same time, the demultiplexing simulation of vortex beam is carried out. After analyzing and studying the above four aspects, a method and train of thought for improving the optical communication capacity are provided after theoretical and experimental simulation.
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN929.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 贺鲁镜;;10.6微米激光光束传输的大气效应[J];现代防御技术;1977年03期
2 蒲继雄;陈金铠;;各向异性高斯-斯克尔模型光束的传输特性[J];激光技术;1991年02期
3 晓晨;;采用导光装置的YAG激光焊接[J];激光与光电子学进展;1989年09期
4 黎昌金;邵毅全;;光束的几何排布对多重径向阵列光束传输特性的影响[J];激光杂志;2012年03期
5 黎昌金;罗亚梅;;非傍轴厄米-高斯光束多重径向阵列光束的传输特性[J];红外与激光工程;2013年S1期
6 雷大军;董辉;;一种新的三维有限差分光束传输法[J];半导体光电;2012年04期
7 何武光;吴健;杨春平;;环形光束大气传输数值模拟与分析[J];激光与红外;2011年02期
8 向宁静;吴振森;王明军;;部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移[J];红外与激光工程;2013年03期
9 吕百达;胡玉芳;季小玲;丁桂林;周兴灵;;光束变换光学及其应用[J];红外与激光技术;1991年03期
10 柳建;李树民;赵杰;王世庆;;镜面热变形及吹气流场对光束的联合影响[J];光学精密工程;2014年08期
相关会议论文 前5条
1 叶一东;李建民;颜宏;王锋;雒仲祥;;光束衍射传输的数值仿真方法[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
2 李阳月;蒲继雄;;涡旋光束通过角向分布狭缝的干涉特性[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 冯博;甘雪涛;赵建林;;阶梯相位型涡旋光束传输特性研究[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年
4 钱勇;张宇;魏荣;王育竹;;单角锥准直空心光势阱的理论与实验研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
5 陆璇辉;陈和;赵承良;;涡旋光束和光学涡旋的研究[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
相关重要报纸文章 前1条
1 曲双平;神奇的光束传输技术[N];电脑报;2003年
相关博士学位论文 前10条
1 卢芳;阵列光束在湍流大气中的传输及目标散射回波特性[D];西安电子科技大学;2016年
2 高麒麟;多模光纤中基于受激布里渊散射的光束净化效应研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
3 冯世鹏;激光在振动环境中的传输及指向控制研究[D];国防科学技术大学;2014年
4 鲁强;基于LCOS的Airy光束阵列生成及其光强闪烁特性的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年
5 徐腾;激光惯性约束核聚变中直接驱动方式光束排布优化研究[D];中国科学技术大学;2014年
6 董渊;双半高斯空心光束的形成、传输及控制技术研究[D];长春理工大学;2010年
7 董一鸣;部分相干柱偏振矢量光束的表征、传输及应用基础研究[D];苏州大学;2014年
8 段_";有限光束在平面微结构中的共振传输[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2008年
9 姚e,
本文编号:2172505
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2172505.html